年紀越大,感冒變得越慢痊癒,傷口癒合也更慢,這些現象其實是我們的免疫系統在走下坡。雖然免疫系統的老化一直是生物醫學研究的熱門領域,但造成免疫細胞「退化」的真正關鍵,至今仍有待釐清。最近,加州大學的科學家發現,脂質代謝過程的一個關鍵酵素──ELOVL2,可能正是免疫系統老化的重要成因之一。研究結果已發表在專注於老化研究的科學期刊《GeroScience》之上。
ELOVL2 與 DHA
ELOVL2 是一種能延長脂肪酸「碳鏈」的酵素,它能幫助賦予脂肪酸不同的功能性。它的主要作用,是製造一類叫做「極長鏈不飽和脂肪酸」的物質,其中最重要的就是屬於 omega-3 脂肪酸的 DHA(Docosahexaenoic acid)。DHA 是腦部、眼睛和細胞膜的重要組成,對維持免疫系統正常功能也很關鍵。
而 ELOVL2 就像體內生成脂肪酸生產線上的「作業員」,負責讓脂肪酸「升級」。當此酵素活性下降,DHA 等營養成分隨之減少,進而會影響免疫細胞的發展和功能。研究顯示,隨著年齡增長,ELOVL2 的活性會自然下降,導致體內 DHA 水平下降,進而讓細胞膜變得僵硬、脆弱,這些變化對免疫細胞的影響尤其顯著。
ELOVL2 缺失會抑制 B 細胞發育
這項研究由加州大學醫學院的 Leslie Crews 博士領導,他的團隊透過基因剔除(knockout)技術,使小鼠體內 ELOVL2 基因喪失功能,並進一步觀察對免疫系統的影響。結果發現,這些小鼠的骨髓中負責製造抗體的 B 細胞明顯減少,而且 B 細胞內與其發育相關的數個關鍵基因(如 CD79B、PAX5、 IRF4)之表現量也大幅下降。
人類老化過程中,ELOVL2 表現也同步消失
更進一步的脂質分析顯示,這些基因剔除鼠的脂質組成異常,不飽和脂肪酸比例大幅下降,這與自然老化的小鼠的脂質組成十分相似。團隊科學家 Dorota Skowronska-Krawczyk 博士補充說:「這種改變會讓造血幹細胞的細胞膜失去彈性,進而使 B 細胞發育受阻,整體免疫功能因此下降。」研究團隊也分析了來自不同人類年齡層的骨髓樣本。結果顯示:60 歲以上長者的造血幹細胞中,幾乎已經找不到表現 ELOVL2 的細胞,這與小鼠的老化現象高度一致。
未來方向:精準脂質補充與基因療法的可能性
令人憂心的是,此變化似乎無法透過「健康飲食」而逆轉。Crews 博士指出:「我們發現,即使餵食營養均衡的正常飲食,也無法挽救基因剔除小鼠的免疫缺陷,因為基因層次的改變已經導致脂質代謝全面失衡。」至於能否透過補充 DHA 來延緩免疫系統老化呢?Crews 表示,雖然補充 DHA 是可行方向,但這些脂肪酸經口服後會被腸道代謝吸收,可能難以直接進入骨髓發揮作用。因此,未來需要發展更精準的脂質補充策略,甚至不排除透過基因療法來恢復 ELOVL2 的活性。
未來若能透過營養補充、精準醫療或基因療法來調控 ELOVL2 活性,或許我們可以更有效地對抗免疫老化,甚至延緩血癌等疾病的發生。如同 Skowronska-Krawczyk 博士所言:「我們相信,研究老化的生物學過程,能為延長人類健康壽命(healthspan)帶來全新契機。」
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